c++ - 制作生成器列表(lambda 的 vector )会导致通过引用捕获的非常奇怪的行为

Question

以下代码与我的实际应用程序非常相似。基本上，我正在尝试创建一个函数 vector ，以便我可以分段生成非常大的输出。我不完全理解引用捕获 [&] 是如何工作的/应该是如何工作的，它会导致一些奇怪的行为。

#include <iostream>
#include <functional>
#include <vector>

using namespace std;

template <typename T>
T add(const T& a, const T& b) {
  return a + b;
}

template <typename T>
T add(const T& a, const T& b, T x) {
  return (add<T>(a,b)*x);
}


int main() {
  std::cout << "Hello World!\n";

  vector<function<long ()>> funks;
  for (long i = 1; i < 12; ++i) {

    //auto funky = std::bind(add<int>, i, i*i);

    std::cout << "PROOF: " << add(i, i*i, 2L) << std::endl;


    function<long ()> funky = [&]() -> long {
      long V = i;
      return add(V, V*V, 2L);
      };

    funks.push_back(funky);
  }

  for (auto&& x : funks) {
    std::cout << x() << " ";
  }
}

在funks中运行每个x的输出为:[312, 312, 312 ... 312]对应i = 13

但是，我不明白为什么会这样，因为我为每个 lambda 重新初始化 V，输出应该是 [4, 12, 24, 40, ... 264]

当我将捕获子句更改为 [=] 时，它会起作用，但在我的实际应用程序中，输入会非常大，所以我希望尽可能少地复制。

编辑:我应该明确说明我在寻找什么。我想制作一个包含 N 个函数的 vector ，[f_0, f_1, ... f_N]，这样当调用 f_i() 时，它会为一些大的(已知的)函数 F 和大的 V_i 调用 F(V_i)。

我想通过引用捕获的原因是我不想复制 V_i 一次，但我的实现结果是每个 f_i() 最终都会调用 F(V_N)

Answer 1

您在循环中通过引用自动捕获 i ，但这只是一个绑定(bind)。在调用 lambda 时，直到循环之后才真正使用该值。那时，每个调用都会获取捕获的“对 i 的引用”(这实际上是未定义的行为，因为 i 不再在范围内)，取消引用它并存储V 中的值。剩下的你就知道了。

奇怪的是您坚持使用对整数值的引用。很可能编译器正在尽最大努力内联这些并只使用普通拷贝，但您应该考虑到当您有一个引用时，您通常可以期望生成附加指令以将其取消引用为一个值.对于原始类型，只需复制即可。

哦，肯定按值捕获 i!!!就风格而言，我更喜欢明确我的捕获:

function<long ()> funky = [i]() -> long {
    long V = i;
    return add(V, V*V, 2L);
};